Ալյումինե համաձուլվածքների հիմնական ջերմային մշակման տեսակները թրծումն ու մարումն են։ Թրծումը մեղմացնող մշակում է, որի նպատակն է համաձուլվածքը դարձնել միատարր և կայուն իր կազմով ու կառուցվածքով, վերացնել աշխատանքային կարծրացումը և վերականգնել համաձուլվածքի պլաստիկությունը։ Թրծումը և ծերացումը ամրացնող ջերմային մշակում է, որի նպատակն է բարելավել համաձուլվածքի ամրությունը և հիմնականում օգտագործվում է ջերմային մշակման միջոցով ամրացվող ալյումինե համաձուլվածքների համար։
1. թրծում
Ըստ տարբեր արտադրական պահանջների, ալյումինե համաձուլվածքների թրծումը բաժանվում է մի քանի ձևերի՝ ձուլակտորների համասեռացման թրծում, կտուցների թրծում, միջանկյալ թրծում և պատրաստի արտադրանքի թրծում:
1.1 Ձուլակտորային հոմոգենացում, թրծում
Արագ խտացման և ոչ հավասարակշռված բյուրեղացման պայմաններում ձուլակտորը պետք է ունենա անհավասար կազմ և կառուցվածք, ինչպես նաև մեծ ներքին լարվածություն։ Այս իրավիճակը փոխելու և ձուլակտորի տաք մշակման հնարավորությունը բարելավելու համար սովորաբար անհրաժեշտ է համասեռացման թրծում։
Ատոմային դիֆուզիան խթանելու համար հոմոգենացման թրծման համար պետք է ընտրել ավելի բարձր ջերմաստիճան, սակայն այն չպետք է գերազանցի համաձուլվածքի ցածր հալման կետի էվտեկտիկ հալման կետը։ Ընդհանուր առմամբ, հոմոգենացման թրծման ջերմաստիճանը 5~40℃ ցածր է հալման կետից, իսկ թրծման ժամանակը հիմնականում 12~24 ժամ է։
1.2 Կտորների թրծում
Տուփի թրծումը վերաբերում է թրծմանը ճնշման մշակման ընթացքում առաջին սառը դեֆորմացիայից առաջ։ Նպատակն է ապահովել, որ տուփը ստանա հավասարակշռված կառուցվածք և ունենա առավելագույն պլաստիկ դեֆորմացիայի ունակություն։ Օրինակ, տաք գլանված ալյումինե համաձուլվածքի սալիկի գլորման վերջնակետային ջերմաստիճանը 280~330℃ է։ Սենյակային ջերմաստիճանում արագ սառեցումից հետո աշխատանքային կարծրացման երևույթը չի կարող լիովին վերացվել։ Մասնավորապես, ջերմային մշակմամբ ամրացված ալյումինե համաձուլվածքների դեպքում, արագ սառեցումից հետո, վերաբյուրեղացման գործընթացը չի ավարտվել, և գերհագեցած պինդ լուծույթը լիովին չի քայքայվել, և աշխատանքային կարծրացման և մարման էֆեկտի մի մասը դեռևս պահպանվում է։ Դժվար է սառը գլորել անմիջապես առանց թրծման, ուստի անհրաժեշտ է տուփի թրծում։ Ջերմային մշակմամբ չենթարկված ամրացված ալյումինե համաձուլվածքների, ինչպիսին է LF3-ը, թրծման ջերմաստիճանը 370~470℃ է, և օդային սառեցումը կատարվում է 1.5~2.5 ժամ տաք պահելուց հետո։ Սառը ձգված խողովակների մշակման համար օգտագործվող տուփի և թրծման ջերմաստիճանը պետք է համապատասխանաբար ավելի բարձր լինի, և վերին սահմանային ջերմաստիճանը կարող է ընտրվել։ Ջերմային մշակման միջոցով ամրացվող ալյումինե համաձուլվածքների համար, ինչպիսիք են LY11-ը և LY12-ը, տորգի թրծման ջերմաստիճանը 390~450℃ է, պահվում է այս ջերմաստիճանում 1-3 ժամ, այնուհետև սառեցվում է վառարանում մինչև 270℃-ից ցածր ջերմաստիճան՝ ոչ ավելի, քան 30℃/ժ արագությամբ, ապա օդային սառեցմամբ դուրս է բերվում վառարանից։
1.3 Միջանկյալ թրծում
Միջանկյալ թրծումը վերաբերում է սառը դեֆորմացիայի գործընթացների միջև թրծմանը, որի նպատակն է վերացնել աշխատանքային կարծրացումը՝ սառը դեֆորմացիայի շարունակականությունը հեշտացնելու համար: Ընդհանուր առմամբ, նյութի թրծումից հետո դժվար կլինի շարունակել սառը մշակումը առանց միջանկյալ թրծման՝ 45~85% սառը դեֆորմացիայի ենթարկվելուց հետո:
Միջանկյալ թրծման գործընթացային համակարգը հիմնականում նույնն է, ինչ կոտորակային թրծման համակարգը։ Սառը դեֆորմացիայի աստիճանի պահանջների համաձայն, միջանկյալ թրծումը կարելի է բաժանել երեք տեսակի՝ լրիվ թրծում (ընդհանուր դեֆորմացիա ε≈60~70%), պարզ թրծում (ε≤50%) և թույլ թրծում (ε≈30~40%)։ Առաջին երկու թրծման համակարգերը նույնն են, ինչ կոտորակային թրծումը, և վերջինս տաքացվում է 320~350℃ ջերմաստիճանում 1.5~2 ժամ, ապա սառեցվում է օդով։
1.4. Պատրաստի արտադրանքի թրծում
Պատրաստի արտադրանքի թրծումը վերջնական ջերմային մշակում է, որը նյութին հաղորդում է որոշակի կազմակերպչական և մեխանիկական հատկություններ՝ համաձայն արտադրանքի տեխնիկական պայմանների պահանջների։
Պատրաստի արտադրանքի թրծումը կարելի է բաժանել բարձր ջերմաստիճանի թրծման (փափուկ արտադրանքի արտադրություն) և ցածր ջերմաստիճանի թրծման (տարբեր վիճակներում կիսամաքուր արտադրանքի արտադրություն): Բարձր ջերմաստիճանի թրծումը պետք է ապահովի ամբողջական վերաբյուրեղացման կառուցվածքի և լավ պլաստիկության ստացում: Նյութի լավ կառուցվածքի և կատարողականության ապահովման պայմանով, պահպանման ժամանակը չպետք է չափազանց երկար լինի: Ջերմային մշակմամբ ամրացվող ալյումինե համաձուլվածքների համար, օդային սառեցման մարման ազդեցությունը կանխելու համար, սառեցման արագությունը պետք է խստորեն վերահսկվի:
Ցածր ջերմաստիճանի թրծումը ներառում է լարվածության թեթևացման թրծումը և մասնակի մեղմացման թրծումը, որոնք հիմնականում օգտագործվում են մաքուր ալյումինի և ջերմային մշակում չանցած ամրացված ալյումինե համաձուլվածքների համար: Ցածր ջերմաստիճանի թրծման համակարգի մշակումը շատ բարդ խնդիր է, որը պետք է հաշվի առնի ոչ միայն թրծման ջերմաստիճանը և պահպանման ժամանակը, այլև պետք է հաշվի առնի խառնուրդների ազդեցությունը, համաձուլվածքի աստիճանը, սառը դեֆորմացիան, միջանկյալ թրծման ջերմաստիճանը և տաք դեֆորմացիայի ջերմաստիճանը: Ցածր ջերմաստիճանի թրծման համակարգ մշակելու համար անհրաժեշտ է չափել թրծման ջերմաստիճանի և մեխանիկական հատկությունների միջև փոփոխության կորը, այնուհետև որոշել թրծման ջերմաստիճանի միջակայքը՝ համաձայն տեխնիկական պայմաններում նշված աշխատանքային ցուցանիշների:
2. Հանգստացում
Ալյումինե համաձուլվածքի մարումը կոչվում է նաև լուծույթային մշակում, որը նշանակում է մետաղի մեջ երկրորդ փուլի չափով հնարավորինս շատ համաձուլվածքային տարրեր լուծել պինդ լուծույթի մեջ՝ բարձր ջերմաստիճանային տաքացման միջոցով, որին հաջորդում է արագ սառեցումը՝ երկրորդ փուլի նստվածքը կանխելու համար, այդպիսով ստանալով գերհագեցած ալյումինի հիմքով α պինդ լուծույթ, որը լավ պատրաստված է հաջորդ ծերացման մշակման համար։
Գերհագեցած α պինդ լուծույթ ստանալու նախադրյալն այն է, որ համաձուլվածքում երկրորդ փուլի լուծելիությունը ալյումինում պետք է զգալիորեն աճի ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ, հակառակ դեպքում պինդ լուծույթի մշակման նպատակը չի կարող իրականացվել: Ալյումինում համաձուլվածքային տարրերի մեծ մասը կարող է կազմել էվտեկտիկ փուլային դիագրամ այս բնութագրով: Օրինակ՝ Al-Cu համաձուլվածքը վերցնելով՝ էվտեկտիկ ջերմաստիճանը 548℃ է, իսկ պղնձի սենյակային ջերմաստիճանում լուծելիությունը ալյումինում 0.1%-ից պակաս է: Մինչև 548℃ տաքացնելիս դրա լուծելիությունը մեծանում է մինչև 5.6%: Հետևաբար, 5.6%-ից պակաս պղինձ պարունակող Al-Cu համաձուլվածքները մտնում են α միաֆազային շրջան, երբ տաքացման ջերմաստիճանը գերազանցում է դրա լուծելիության գիծը, այսինքն՝ CuAl2 երկրորդ փուլը լիովին լուծվում է մատրիցում, և մարելուց հետո կարելի է ստանալ մեկ գերհագեցած α պինդ լուծույթ:
Հանգստացումը ալյումինե համաձուլվածքների ամենակարևոր և ամենախստապահանջ ջերմային մշակման գործողությունն է։ Հիմնականը համապատասխան հանգստացման տաքացման ջերմաստիճանի ընտրությունն է և բավարար հանգստացման սառեցման արագության ապահովումը, ինչպես նաև վառարանի ջերմաստիճանի խստորեն վերահսկումը և հանգստացման դեֆորմացիայի նվազեցումը։
Հանգստացման ջերմաստիճանի ընտրության սկզբունքն այն է, որ հնարավորինս բարձրացվի հանգստացման տաքացման ջերմաստիճանը՝ միաժամանակ ապահովելով, որ ալյումինե համաձուլվածքը չչայրվի կամ հատիկները չափազանց չաճեն, որպեսզի մեծանա α պինդ լուծույթի գերհագեցումը և ամրությունը հասունացման մշակումից հետո։ Ընդհանուր առմամբ, ալյումինե համաձուլվածքի տաքացման վառարանը պահանջում է, որ վառարանի ջերմաստիճանի կարգավորման ճշգրտությունը լինի ±3℃ սահմաններում, և վառարանում օդը ստիպված շրջանառվի՝ վառարանի ջերմաստիճանի միատարրությունն ապահովելու համար։
Ալյումինե համաձուլվածքի գերայրումը առաջանում է մետաղի ներսում ցածր հալման կետ ունեցող բաղադրիչների, ինչպիսիք են երկուական կամ բազմաէլեմենտային էվտեկտիկաները, մասնակի հալման հետևանքով: Գերայրումը ոչ միայն հանգեցնում է մեխանիկական հատկությունների նվազմանը, այլև լուրջ ազդեցություն ունի համաձուլվածքի կոռոզիոն դիմադրության վրա: Հետևաբար, երբ ալյումինե համաձուլվածքը գերայրվում է, այն չի կարող հեռացվել, և համաձուլվածքի արտադրանքը պետք է դեն նետվի: Ալյումինե համաձուլվածքի իրական գերայրման ջերմաստիճանը հիմնականում որոշվում է համաձուլվածքի կազմով և խառնուրդների պարունակությամբ, ինչպես նաև կապված է համաձուլվածքի մշակման վիճակի հետ: Պլաստիկ դեֆորմացիոն մշակման ենթարկված արտադրանքի գերայրման ջերմաստիճանը ավելի բարձր է, քան ձուլածոներինը: Որքան մեծ է դեֆորմացիոն մշակումը, այնքան ավելի հեշտ է ոչ հավասարակշռված ցածր հալման կետ ունեցող բաղադրիչների համար լուծվել մատրիցայի մեջ տաքացնելիս, ուստի իրական գերայրման ջերմաստիճանը բարձրանում է:
Ալյումինե համաձուլվածքի մարման ընթացքում սառեցման արագությունը զգալի ազդեցություն ունի համաձուլվածքի ծերացման և ամրացման ունակության և կոռոզիոն դիմադրության վրա: LY12-ի և LC4-ի մարման գործընթացում անհրաժեշտ է ապահովել, որ α պինդ լուծույթը չքայքայվի, հատկապես 290~420℃ ջերմաստիճանի նկատմամբ զգայուն տարածքում, և անհրաժեշտ է բավականաչափ մեծ սառեցման արագություն: Սովորաբար սահմանվում է, որ սառեցման արագությունը պետք է լինի 50℃/վ-ից բարձր, իսկ LC4 համաձուլվածքի համար այն պետք է հասնի կամ գերազանցի 170℃/վ-ը:
Ալյումինե համաձուլվածքների համար ամենատարածված մարման միջավայրը ջուրն է: Արտադրական պրակտիկան ցույց է տալիս, որ որքան մեծ է սառեցման արագությունը մարման ընթացքում, այնքան մեծ են մարված նյութի կամ պատրաստուկի մնացորդային լարվածությունը և մնացորդային դեֆորմացիան: Հետևաբար, պարզ ձևերի փոքր և պարզ ձևի պատրաստուկների համար ջրի ջերմաստիճանը կարող է մի փոքր ցածր լինել, սովորաբար 10~30℃, և չպետք է գերազանցի 40℃-ը: Բարդ ձևերի և պատերի հաստության մեծ տարբերությունների դեպքում, մարման դեֆորմացիան և ճաքերը նվազեցնելու համար ջրի ջերմաստիճանը երբեմն կարող է բարձրացվել մինչև 80℃: Այնուամենայնիվ, պետք է նշել, որ մարման բաքի ջրի ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց նյութի ամրությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը նույնպես համապատասխանաբար նվազում են:
3. Ծերացում
3.1 Կազմակերպչական վերափոխում և կատարողականի փոփոխություններ ծերացման ընթացքում
Հանգստացման միջոցով ստացված գերհագեցած α պինդ լուծույթը անկայուն կառուցվածք ունի։ Տաքացնելիս այն կքայքայվի և կվերածվի հավասարակշռության կառուցվածքի։ Օրինակ վերցնելով Al-4Cu համաձուլվածքը, դրա հավասարակշռության կառուցվածքը պետք է լինի α+CuAl2 (θ փուլ)։ Երբ միաֆազ գերհագեցած α պինդ լուծույթը հանգստացումից հետո տաքացվում է հասունացման համար, եթե ջերմաստիճանը բավականաչափ բարձր է, θ փուլը անմիջապես կնստի։ Հակառակ դեպքում, այն կիրականացվի փուլերով, այսինքն՝ որոշ միջանկյալ անցումային փուլերից հետո կարելի է հասնել CuAl2 վերջնական հավասարակշռության փուլին։ Ստորև բերված նկարը պատկերում է Al-Cu համաձուլվածքի հասունացման գործընթացի ընթացքում յուրաքանչյուր նստվածքի փուլի բյուրեղային կառուցվածքի բնութագրերը։ Նկար a-ն ցույց է տալիս բյուրեղային ցանցի կառուցվածքը մարված վիճակում։ Այս պահին այն միաֆազ α գերհագեցած պինդ լուծույթ է, և պղնձի ատոմները (սև կետեր) հավասարաչափ և պատահականորեն բաշխված են ալյումինե (սպիտակ կետեր) մատրիցային ցանցում։ Նկար b-ն ցույց է տալիս ցանցի կառուցվածքը նստվածքի վաղ փուլում։ Պղնձի ատոմները սկսում են կենտրոնանալ մատրիցային ցանցի որոշակի հատվածներում՝ ձևավորելով Գինիե-Պրեստոնի տարածք, որը կոչվում է GP տարածք։ GP գոտին չափազանց փոքր է և սկավառակաձև՝ մոտ 5~10 մկմ տրամագծով և 0.4~0.6 նմ հաստությամբ։ Մատրիցում GP գոտիների քանակը չափազանց մեծ է, և բաշխման խտությունը կարող է հասնել 10¹⁷~10¹⁸սմ-³-ի։ GP գոտու բյուրեղային կառուցվածքը դեռևս նույնն է, ինչ մատրիցի, երկուսն էլ մակերեսային կենտրոնացված են, և այն պահպանում է կոհերենտ միջերես մատրիցի հետ։ Սակայն, քանի որ պղնձի ատոմների չափը փոքր է ալյումինի ատոմներից, պղնձի ատոմների հարստացումը կհանգեցնի տարածաշրջանի մոտ գտնվող բյուրեղային ցանցի կծկմանը, ինչը կհանգեցնի ցանցի աղավաղմանը։
Al-Cu համաձուլվածքի բյուրեղային կառուցվածքի փոփոխությունների սխեմատիկ դիագրամ ծերացման ընթացքում
Նկար ա. Հանգած վիճակ, միաֆազ α պինդ լուծույթ, պղնձի ատոմները (սև կետերը) հավասարաչափ բաշխված են։
Նկար բ. Ծերացման վաղ փուլում ձևավորվում է GP գոտին։
Նկար գ. Ծերացման ուշ փուլում ձևավորվում է կիսահամակարգային անցումային փուլ։
Նկար դ. Բարձր ջերմաստիճանային ծերացում, անհամատեղելի հավասարակշռության փուլի նստեցում
GP գոտին առաջին նախնական նստվածքի արգասիքն է, որը ի հայտ է գալիս ալյումինե համաձուլվածքների ծերացման գործընթացում: Ծերացման ժամանակի երկարացումը, մասնավորապես ծերացման ջերմաստիճանի բարձրացումը, կառաջացնի նաև այլ միջանկյալ անցումային փուլեր: Al-4Cu համաձուլվածքում GP գոտուց հետո կան θ” և θ' փուլեր, և վերջապես հասնում ենք CuAl2 հավասարակշռության փուլին: θ”-ն և θ'-ն երկուսն էլ θ փուլի անցումային փուլեր են, և բյուրեղային կառուցվածքը քառակուսի ցանց է, բայց ցանցի հաստատունը տարբեր է: θ-ի չափը մեծ է GP գոտու չափից, դեռևս սկավառակաձև է, մոտ 15~40 նմ տրամագծով և 0.8~2.0 նմ հաստությամբ: Այն շարունակում է պահպանել կոհերենտ միջերեսը մատրիցի հետ, բայց ցանցի աղավաղման աստիճանն ավելի ինտենսիվ է: θ”-ից θ' փուլ անցնելիս չափը մեծացել է մինչև 20~600 նմ, հաստությունը՝ 10~15 նմ, և կոհերենտ միջերեսը նույնպես մասամբ քայքայվել է՝ դառնալով կիսակոհերենտ միջերես, ինչպես ցույց է տրված նկար c-ում: Տարիքային տեղումների վերջնական արգասիք է հավասարակշռության փուլ θ (CuAl2), որի դեպքում կոհերենտ միջերեսը ամբողջությամբ քայքայվել է և դարձել է ոչ կոհերենտ միջերես, ինչպես ցույց է տրված նկար d-ում:
Վերոնշյալ իրավիճակի համաձայն, Al-Cu համաձուլվածքի ծերացման տեղումների կարգը αs→α+GP գոտի→α+θ”→α+θ'→α+θ է: Ծերացման կառուցվածքի փուլը կախված է համաձուլվածքի կազմից և ծերացման սպեցիֆիկացիաներից: Նույն վիճակում հաճախ լինում են մեկից ավելի ծերացման արգասիքներ: Որքան բարձր է ծերացման ջերմաստիճանը, այնքան մոտ է հավասարակշռության կառուցվածքին:
Ծերացման գործընթացի ընթացքում մատրիցից նստվածք ստացած GP գոտին և անցումային փուլը փոքր են չափսերով, խիստ ցրված են և հեշտությամբ չեն դեֆորմացվում: Միևնույն ժամանակ, դրանք մատրիցում առաջացնում են ցանցի աղավաղում և ձևավորում են լարվածության դաշտ, որը զգալիորեն խոչընդոտում է տեղաշարժերի շարժմանը, դրանով իսկ մեծացնելով համաձուլվածքի պլաստիկ դեֆորմացիայի դիմադրությունը և բարելավելով դրա ամրությունն ու կարծրությունը: Այս ծերացման կարծրացման երևույթը կոչվում է նստվածքային կարծրացում: Ստորև բերված նկարը պատկերում է Al-4Cu համաձուլվածքի կարծրության փոփոխությունը մարման և ծերացման մշակման ընթացքում՝ կորի տեսքով: Նկարում I փուլը ներկայացնում է համաձուլվածքի կարծրությունը իր սկզբնական վիճակում: Տարբեր տաք մշակման պատմությունների պատճառով, սկզբնական վիճակի կարծրությունը կտարբերվի, ընդհանուր առմամբ HV=30~80: 500℃-ում տաքացնելուց և մարելուց հետո (II փուլ) բոլոր պղնձի ատոմները լուծվում են մատրիցի մեջ՝ առաջացնելով միաֆազ գերհագեցած α պինդ լուծույթ՝ HV=60-ով, որը երկու անգամ ավելի կարծր է, քան թրծված վիճակում կարծրությունը (HV=30): Սա պինդ լուծույթի ամրացման արդյունք է: Հանգստացնելուց հետո այն տեղադրվում է սենյակային ջերմաստիճանում, և համաձուլվածքի կարծրությունը անընդհատ մեծանում է GP գոտիների անընդհատ ձևավորման շնորհիվ (III փուլ): Սենյակային ջերմաստիճանում այս ծերացման կարծրացման գործընթացը կոչվում է բնական ծերացում:
Ես՝ սկզբնական վիճակ;
II - պինդ լուծույթի վիճակ;
III—բնական ծերացում (GP գոտի);
IVa—ռեգրեսիվ մշակում 150~200℃ ջերմաստիճանում (վերալուծված GP գոտում);
IVb—արհեստական ծերացում (θ”+θ' փուլ);
V—գերծերացում (θ”+θ' փուլ)
IV փուլում համաձուլվածքը տաքացվում է մինչև 150°C՝ ծերացման համար, և կարծրացման էֆեկտն ավելի ակնհայտ է, քան բնական ծերացման դեպքում։ Այս պահին նստվածքի արգասիք է հիմնականում θ” փուլը, որն ունի ամենամեծ ամրացնող ազդեցությունը Al-Cu համաձուլվածքներում։ Եթե ծերացման ջերմաստիճանը ավելի է բարձրանում, նստվածքի փուլը θ” փուլից անցնում է θ' փուլ, կարծրացման էֆեկտը թուլանում է, և կարծրությունը նվազում է՝ մտնելով V փուլ։ Արհեստական տաքացում պահանջող ցանկացած ծերացման մշակում կոչվում է արհեստական ծերացում, և IV և V փուլերը պատկանում են այս կատեգորիային։ Եթե կարծրությունը հասնում է առավելագույն կարծրության արժեքին, որին համաձուլվածքը կարող է հասնել ծերացումից հետո (այսինքն՝ IVb փուլ), այս ծերացումը կոչվում է գագաթնակետային ծերացում։ Եթե գագաթնակետային կարծրության արժեքը չի հասնում, դա կոչվում է թերծերացում կամ թերի արհեստական ծերացում։ Եթե գագաթնակետային արժեքը հատվում է, և կարծրությունը նվազում է, դա կոչվում է գերծերացում։ Կայունացման ծերացման մշակումը նույնպես պատկանում է գերծերացմանը։ Բնական ծերացման ընթացքում առաջացող GP գոտին շատ անկայուն է։ Երբ արագ տաքացվում է մինչև ավելի բարձր ջերմաստիճան, օրինակ՝ մոտ 200°C, և կարճ ժամանակով տաք է պահվում, GP գոտին կրկին կլուծվի α պինդ լուծույթի մեջ։ Եթե այն արագորեն սառչում է (մարվում) մինչև այլ անցումային փուլերի, ինչպիսիք են θ”-ը կամ θ'-ը, նստվածքի առաջացումը, համաձուլվածքը կարող է վերականգնվել իր սկզբնական մարված վիճակին։ Այս երևույթը կոչվում է «ռեգրեսիա», որը նկարում IVa փուլում կետավոր գծով նշված կարծրության անկումն է։ Ռեգրեսիայի ենթարկված ալյումինե համաձուլվածքը դեռևս ունի նույն ծերացման կարծրացման ունակությունը։
Տարիքային կարծրացումը ջերմային մշակմամբ ալյումինե համաձուլվածքների մշակման հիմքն է, և դրա տարիքային կարծրացման ունակությունը ուղղակիորեն կապված է համաձուլվածքի կազմի և ջերմային մշակման համակարգի հետ: Al-Si և Al-Mn երկուական համաձուլվածքները չունեն նստվածքային կարծրացման ազդեցություն, քանի որ հավասարակշռության փուլը անմիջապես նստվածք է տալիս ծերացման գործընթացի ընթացքում, և դրանք ջերմային մշակմամբ չենթարկվող ալյումինե համաձուլվածքներ են: Չնայած Al-Mg համաձուլվածքները կարող են առաջացնել GP գոտիներ և անցումային փուլեր β', դրանք ունեն միայն որոշակի նստվածքային կարծրացման ունակություն բարձր մագնեզիումային համաձուլվածքներում: Al-Cu, Al-Cu-Mg, Al-Mg-Si և Al-Zn-Mg-Cu համաձուլվածքներն ունեն ուժեղ նստվածքային կարծրացման ունակություն իրենց GP գոտիներում և անցումային փուլերում, և ներկայումս հիմնական համաձուլվածքային համակարգերն են, որոնք կարող են ջերմային մշակմամբ և ամրացմամբ ենթարկվել:
3.2 Բնական ծերացում
Ընդհանուր առմամբ, ջերմային մշակմամբ ամրացվող ալյումինե համաձուլվածքները հանգցնելուց հետո ունենում են բնական ծերացման ազդեցություն: Բնական ծերացման ամրացումը պայմանավորված է GP գոտիով: Բնական ծերացումը լայնորեն կիրառվում է Al-Cu և Al-Cu-Mg համաձուլվածքներում: Al-Zn-Mg-Cu համաձուլվածքների բնական ծերացումը չափազանց երկար է տևում, և կայուն փուլի հասնելու համար հաճախ մի քանի ամիս է պահանջվում, ուստի բնական ծերացման համակարգը չի օգտագործվում:
Արհեստական ծերացման համեմատ, բնական ծերացումից հետո համաձուլվածքի հոսունության սահմանը ցածր է, սակայն պլաստիկությունն ու ամրությունն ավելի լավ են, իսկ կոռոզիոն դիմադրությունը՝ ավելի բարձր։ Al-Zn-Mg-Cu համակարգի գերկարծր ալյումինի իրավիճակը մի փոքր այլ է։ Արհեստական ծերացումից հետո կոռոզիոն դիմադրությունը հաճախ ավելի լավ է, քան բնական ծերացումից հետո։
3.3 Արհեստական ծերացում
Արհեստական հնեցման մշակումից հետո ալյումինե համաձուլվածքները հաճախ կարող են ստանալ ամենաբարձր հոսունության սահմանը (հիմնականում անցումային փուլի ամրապնդում) և ավելի լավ կազմակերպչական կայունություն: Գերկարծր ալյումինը, կռած ալյումինը և ձուլածո ալյումինը հիմնականում ենթարկվում են արհեստական հնեցման: Հնեցման ջերմաստիճանը և հնեցման ժամանակը կարևոր ազդեցություն ունեն համաձուլվածքի հատկությունների վրա: Հնեցման ջերմաստիճանը հիմնականում 120~190℃ սահմաններում է, իսկ հնեցման ժամանակը չի գերազանցում 24 ժամը:
Միաստիճան արհեստական հնեցումից բացի, ալյումինե համաձուլվածքները կարող են նաև կիրառել աստիճանական արհեստական հնեցման համակարգ: Այսինքն՝ տաքացումը կատարվում է երկու կամ ավելի անգամ տարբեր ջերմաստիճաններում: Օրինակ, LC4 համաձուլվածքը կարող է հնեցվել 115~125℃ ջերմաստիճանում 2~4 ժամ, ապա 160~170℃ ջերմաստիճանում 3~5 ժամ: Աստիճանական հնեցումը կարող է ոչ միայն զգալիորեն կրճատել ժամանակը, այլև բարելավել Al-Zn-Mg և Al-Zn-Mg-Cu համաձուլվածքների միկրոկառուցվածքը և զգալիորեն բարելավել լարվածության կոռոզիայի դիմադրությունը, հոգնածության դիմադրությունը և կոտրման դիմացկունությունը՝ առանց էապես նվազեցնելու մեխանիկական հատկությունները:
Հրապարակման ժամանակը. Մարտ-06-2025